CN107923743A - 基于海拔的室内或室外检测 - Google Patents

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CN107923743A CN201680050715.5A CN201680050715A CN107923743A CN 107923743 A CN107923743 A CN 107923743A CN 201680050715 A CN201680050715 A CN 201680050715A CN 107923743 A CN107923743 A CN 107923743A
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Abstract

使用对接收器的海拔的估计来确定接收器(120)位于何处并且改进定位系统对接收器的位置的估计。系统和方法确定接收器在建筑物(120)内部还是外部，并且可以使用上述确定来确认或调整对接收器的位置的初始估计。描述了用于进行上述确定和用于评估对接收器的位置的初始估计的各种方法。

Description

基于海拔的室内或室外检测
技术领域
本公开内容涉及使用基于海拔的室内/室外检测改进接收器的估计位置。
背景技术
确定接收器在环境中的准确位置可能相当具有挑战性，特别是当接收器位于城市环境中或位于建筑物内时。对接收器的位置的不精确估计可能会延误应急人员的响应时间或者可能对提供到期望目的地的导航的工作产生不利影响。发送用于估计接收器的位置的定位信号的定位系统是公知的。遗憾的是，在城市和室内环境中发现的弱信号条件经常导致如下接收器位置的估计：在接收器在室外时，其指示接收器在室内，或者在接收器在室内时，其指示接收器在室外。因此，需要改进对接收器位置的估计的解决方案，尤其是在城市地区或室内环境中。
附图说明
图1示出了用于确定接收器在建筑物内部还是外部并且用于使用上述确定改进对接收器的位置的估计的操作环境。
图2示出了用于确定接收器在建筑物内部还是外部并且用于使用上述确定改进对接收器的位置的估计的功能细节。
图3示出了用于通过将估计海拔和与建筑物相关联的识别海拔之间的海拔差与预定阈值进行比较来确定接收器在建筑物内部还是外部的功能细节。
图4示出了通过将估计海拔与识别海拔进行比较来确定接收器在建筑物内部还是外部的功能细节。
图5示出了用于通过将生成的置信度值(confidence value)与阈值标准进行比较来确定接收器在建筑物内部还是外部的功能细节。
图6示出了用于使用其他考虑因素来确定接收器在建筑物内部还是外部的功能细节。
图7示出了与建筑物的三个楼层相关联的边界多边形。
图8示出了用于改进接收器的估计位置的功能细节。
图9示出了用于识别与建筑物相关联的边界多边形、估计位置和/或估计海拔的功能细节。
具体实施方式
当接收器处于城市环境中时，使用来自卫星或地面定位系统的定位信号对该接收器的位置的估计经常由于定位信号的多路径延迟而缺乏准确性。这样的延迟可能引起对接收器的位置的错误估计，使得估计位置可能表示接收器位于建筑物外部而不是建筑物内部，或者接收器位于建筑物内部而不是建筑物外部。因此，确定接收器位于建筑物内部或外部的可能性可以提高估计位置的准确性。
下面描述了用于使用对接收器的位置的估计以确定接收器在建筑物内部还是外部的实施方式。还描述了用于基于接收器被确定为在建筑物内部还是外部来改进接收器的估计位置的实施方式。最初关注可以用于确定接收器在建筑物内部还是外部或者用于基于接收器被确定为在建筑物内部还是外部来改进接收器的估计位置的系统的示例。
在图1中示出了用于确定接收器在建筑物内部还是外部并且用于使用上述确定改进对接收器的位置的估计的操作环境。
操作环境包含定位系统100，该定位系统100包括地面发射器110和包括接收器120的任何数量的接收器的网络。接收器120可以具有计算装置(例如移动电话、平板计算机、膝上型计算机、数字相机、跟踪标签等)的形式，并且在一些实施方式中，接收器120可以采用计算装置的任何部件的形式，包括处理器。
发射器110和接收器120可以位于各种人造或自然的结构190的内部或外部的不同海拔或深度处。在接收器120与发射器110、卫星150和/或其他节点160之间使用已知的无线或有线传输技术交换信号113、信号153和信号163。例如，发射器110可以使用一个或更多个常见的多路复用参数—例如时隙、伪随机序列或频率偏移来发送信号113。
现在关注用于确定接收器在建筑物内部还是外部并且用于基于接收器被确定为在建筑物内部还是外部来改进接收器的估计位置的方法的示例。
在图2中示出了用于确定接收器在建筑物内部还是外部并且用于基于上述确定来改进对接收器的位置的估计的功能细节。稍后参照图3、图4和图5讨论图2的具体步骤的细节。
作为示例，接收器可以包括以下部件中的任何部件：(一个或更多个)天线模块220a，用于与其他系统(例如卫星、地面发射器、接收器)交换信号；(一个或更多个)RF前端模块220b，具有电路部件(例如本领域已知的或本文中另外公开的混频器、滤波器、放大器、数字至模拟转换器和模拟至数字转换器)；(一个或更多个)处理模块220c，用于对接收到的信号进行信号处理以确定位置信息(例如，接收到的信号的到达时间或行进时间、来自发射器的大气信息以及/或者与每个发射器相关联的位置或其他信息)、用于使用位置信息来计算接收器的估计位置、用于执行本文中描述的方法以及/或者用于执行其他处理；(一个或更多个)存储器模块220d，用于提供对与本文中描述的可以由(一个或更多个)处理模块或其他模块执行的操作方法有关的数据和/或指令的存储和检索；(一个或更多个)传感器模块220e，用于测量接收器处的环境条件(例如压力、温度、湿度、风)，该环境条件可以与发射器处的相同的环境条件进行比较以确定接收器的海拔；(一个或更多个)其他传感器模块，用于测量其他条件(例如加速度、速度、取向、光、声音)；(一个或更多个)接口模块，用于除了经由无线电链路之外、经由其他链路来与其他系统交换信息；以及/或者(一个或更多个)输入/输出模块，用于允许用户与接收器交互。众所周知，通过接收器进行的处理也可以发生在服务器(例如图1的服务器130)处。
如图2中所示，在步骤205，RF接口模块220b接收定位信号。定位信号可以源自基于卫星的定位系统150、基于节点(例如蜂窝)的定位系统160、地面定位系统110、无线信标(例如Wi-Fi接入点、蓝牙信标)或其他地方中的一个或更多个。
在步骤215，(一个或更多个)传感器模块220e的传感器生成大气压力的测量结果。(一个或更多个)传感器模块220e的另外的传感器可以生成大气温度的测量结果。
在步骤225和步骤235，(一个或更多个)处理模块220c接收位置信息和大气压力数据。在步骤245期间，(一个或更多个)处理模块220c使用定位信息和/或大气数据中的一个或更多个来确定接收器120的估计海拔和估计的二维或三维位置。使用大气压力的测量结果来确定接收器的估计海拔在本领域是公知的，并且可以采用以下形式的计算式：
在已知空气的特定气体常数R、由重力引起的加速度g、空气的摩尔质量M、测量的或估计的参考压力Psea、测量的或估计的温度T以及测量的大气压力Puser的情况下，式1可以用于确定估计海拔h。当然，可以使用用于确定海拔的其他已知方法。
在步骤255，(一个或更多个)处理模块220c识别与接收器120的估计位置相关联的海拔。例如，识别海拔可以是位于接收器的估计位置的水平范围内的建筑物的楼层的海拔。替代地，识别海拔可以是任意的海拔。关于图3讨论识别与估计位置相关联的海拔的细节。
接下来，在步骤265，(一个或更多个)处理模块220c确定接收器120的估计海拔与识别海拔之间的关系是否满足第一条件。例如，识别海拔可以用于生成阈值海拔，并且第一条件是估计海拔是否超过识别海拔。
在步骤275，(一个或更多个)处理模块220c使用来自步骤265的确定来确定接收器120在建筑物内部还是外部。
在步骤285，使用步骤275的确定来改进接收器120的估计位置和/或估计海拔。稍后参照图7和图8讨论该步骤的细节。
如先前所述，在步骤265期间，(一个或更多个)处理模块220c确定估计海拔与识别海拔之间的关系是否满足第一条件。下面参照图3、图4和图5讨论可能的条件的三个示例。
条件1：将海拔差与阈值进行比较
图3示出了用于通过将预定阈值与估计海拔和与建筑物相关联的识别海拔之间的海拔差进行比较来确定接收器在建筑物内部还是外部的功能细节。
步骤355a、355b和355c描绘了识别与基准点(例如建筑物、室外位置、与先前估计的位置相关联的位置或另外的位置)相关联的海拔的一个实施方式。该处理的步骤发生在图2的步骤255处，并且包括：识别具有在估计位置的阈值距离内的位置参数的基准点(步骤355a)；识别与基准点相关联的海拔(步骤355b)；以及使用基准点的海拔作为识别海拔(步骤355c)。
作为示例，识别海拔可以与建筑物的底层海拔、建筑物的不同楼层、建筑物内的位置(例如，可限定的区域，如会场或房间)、在地平面以下的地下室的海拔或另外的值对应。识别海拔可以通过以下之一来生成：由接收器120进行的海拔的先前测量、由另外的接收器进行的海拔的测量、测量技术人员、地形图、建筑物蓝图、预测模型、发射被接收器120接收到的信号的信标的位置或其他方法。
接收器120可以从服务器130、从(一个或更多个)存储器模块220d、从另外的接收器或从另外的源接收识别海拔。
在识别海拔之后，在步骤365a和步骤365b处发生用于确定估计海拔与识别海拔之间的关系是否满足第一条件的处理。该处理包括以下步骤：确定估计海拔与识别海拔之间的差(步骤365a)；以及确定海拔差是否大于阈值(步骤365b)。亦即，如果估计海拔充分地大于识别海拔(例如建筑物的底层或区域的街道水平)的海拔(例如，大于识别海拔的海拔或者比识别海拔的海拔大误差值以上)，则可以得出结论：接收器在建筑物内部(因为接收器高于底层/街道水平)。
为了详细说明，参照图1，即使接收器120a实际上在被指定为“B”的位置处(在建筑物190内且在第二层102上)，接收器120a的估计位置也可能指示接收器120a位于被指定为“A”的位置处(在建筑物190的前方处)。通过将接收器120a的测量海拔(“海拔2”)与识别海拔(例如第一层开始的海拔，“海拔1”)之间的差和预定阈值进行比较，可以确定接收器120a实际上在建筑物内部而不是在被指定为“A”的位置处。
描述上述方法的基本计算式如下：
如果(altitudeest-altitudeId)>θ，则表明接收器“在室内”
(式2)
其中altitudeest是估计海拔，altitudeId是识别海拔，并且θ是用于在一些预定义的确定性内确定接收器120在建筑物内部的预定阈值。
在一个实施方式中，阈值θ被确定为预期误差的函数以减轻误报。在另外的实施方式中，阈值θ可以被设置为另外的值或零。依赖于测量的大气压力以产生海拔估计的测高仪传感器(例如，(一个或更多个)传感器模块220e的测高仪)可能产生具有相对于接收器的“真实”海拔的垂直偏移的形式的一些预期误差的海拔估计。当使用上述方法时，这样的垂直偏移可能使接收器错误地确定接收器在建筑物内部。
如本领域已知的那样，测高仪可以期望海拔误差的累积分布函数(CDF)来表征。例如，特定类型/品牌的测高仪可能呈现以下误差统计信息：
如所示的那样，这样的测高仪的100％将具有小于10m的预期误差，这样的测高仪的95％将具有小于5m的预期误差，这样的测高仪的90％将具有小于4m的预期误差，等等。
因此，如果需要用90％的确定性确定接收器120在内部/外部的状态并且估计建筑物的第二层与高于3.5m的海拔相关联，则阈值应当被选择成θ＝4m，以减轻误报。
在已经确定估计海拔与识别海拔之间的关系是否满足第一条件之后，步骤375a和步骤375b详述用于判定接收器120在建筑物内部还是外部的处理。该处理的步骤包括：如果满足第一条件，则判定接收器120在建筑物内部(步骤375a)；以及如果不满足第一条件，则判定接收器120在建筑物外部(在一个实施方式中)，或者使用其他考虑因素来判定接收器120在建筑物内部还是外部(在另外的实施方式中)(步骤375b)。
其他考虑因素可以包括：测量的(一个或更多个)环境噪声水平、(一个或更多个)环境大气条件(例如温度、湿度等)、(一个或更多个)RF噪声水平、(一个或更多个)信号强度以及/或者其他测量结果是否与所识别的针对室内环境或室外环境的(一个或更多个)环境噪声水平、(一个或更多个)环境大气条件、(一个或更多个)RF噪声水平、(一个或更多个)信号强度以及/或者其他预期的特性的(一个或更多个)相应阈值匹配。
上述步骤也可以采用滞后(hysteresis)来确定室内或室外位置。例如，如果先前的确定的结论为接收器120在建筑物内部，则用于下一次确定的阈值可以更低，这是因为接收器120更可能仍在建筑物内部。类似地，如果先前的确定的结论为接收器120在建筑物外部，则用于下一次确定的阈值可以更高。
条件2：将估计海拔与识别海拔进行比较
在图4中示出了通过将估计海拔与识别海拔进行比较来确定接收器在建筑物内部还是外部的功能细节。在步骤465a期间，将估计海拔与识别海拔进行比较，以确定估计海拔是否大于识别海拔。步骤475a和步骤475b详述用于判定接收器120在建筑物内部还是外部的处理。步骤475a和步骤475b的细节与针对图3的步骤375a和步骤375b描述的细节相同。
条件3：将置信度值与阈值标准进行比较
在图5中示出了用于通过将生成的置信度值与阈值标准进行比较来确定接收器在建筑物内部还是外部的功能细节。在一个实施方式中，使用接收器的海拔来生成与阈值标准进行比较的置信度值。该置信度值可以被单独使用或与更多的置信度值组合以确定接收器120是否在建筑物内部。
步骤可以发生在图2的步骤265处，并且包括以下步骤：确定估计海拔与识别海拔之间的差(步骤565a)；使用该差生成表示接收器120在建筑物内部而不在建筑物外部的置信度的置信度值(步骤565b)；以及确定作为第一条件的如下条件：置信度值是否满足阈值标准(步骤565c)。
在一个实施方式中，置信度值是属于值的有界范围的值(例如，归一化值)。例如，如下所示，通过使用所确定的估计海拔和识别海拔的差作为至双曲线正切函数的输入，将与阈值相差的程度映射到被定界到值的范围的值：
因此，当置信度值Vc接近0时，接收器120在建筑物内部的可能性较大。当置信度值Vc接近0.5时，接收器120在建筑物内部的可能性较小。
然后可以在步骤565c期间测试置信度值Vc，以查看该置信度值Vc是否满足阈值标准。例如，可以将置信度值Vc与另外的阈值(例如0.5)进行比较，或者如后面将要描述的那样，置信度值可以在与阈值标准进行比较之前在数学上与其他置信度值组合。
步骤575a和步骤575b详述用于判定接收器120在建筑物内部还是外部的处理。对于步骤575a和步骤575b的细节，参照对图3的步骤375a和步骤375b的描述。
使用其他考虑因素确定接收器在内部/外部的状态
如参照步骤375b、步骤475b和步骤575b所讨论的那样，当确定接收器120是否在建筑物内部时，除了接收器120的海拔之外或代替接收器120的海拔，可以使用其他考虑因素。在图6中示出了用于使用其他考虑因素来确定接收器在建筑物内部还是外部的功能细节。
图6的处理包括以下步骤：识别一个或更多个生成的置信度值，并且接收与第一考虑因素有关的输入(例如，环境音频水平的测量结果)(步骤676)；使用该输入来生成表示接收器120在建筑物内部而不在建筑物外部的置信度的其他置信度值(步骤677)；使用置信度值和其他置信度值来生成组合置信度值(步骤678)；以及使用组合置信度值来判定接收器在内部还是外部(步骤679)。
用于基于其他考虑因素来确定接收器在外部还是内部的另外的方法是要将所测量的接收器环境的特性与所识别的针对室内环境或室外环境预期特性进行比较。
因为在建筑物外部由于机动化车辆、施工设备、飞机噪声和行人而可能存在更多环境音频，所以环境音频的高幅度可能指示接收器120不在建筑物内部。在一个实施方式中，将由接收器感测到的环境音频的测量幅度与室外环境预期的音频的幅度(例如，来自机动化车辆、施工设备或在室外环境中发现的其他相对较大声的事物的声音的幅度)进行比较。替代地，可以根据周期性、频率和随着时间的变化来确定音频式样。可以将这样的式样与测量的环境音频进行比较，其中与预期的外部特性(例如，时间上不规则的情况下的噪声、处于某些频率的噪声以及其他特性)匹配的检测音频指示接收器在外部。
除了环境音频之外或者代替环境音频，可以使用其他输入。在一个实施方式中，输入包括RF信号(例如来自卫星或地面发射器)的信号强度、噪声或其他可测量的度量。在另外的实施方式中，输入包括一个或更多个大气测量结果(例如温度、压力、湿度或另外的测量结果)。可以将每个输入与预期的室内或室外的值进行比较，以确定接收器在内部还是外部。例如，在一些实施方式中，接收器在以下情况下被认为在外部：测量的信号强度匹配或超过在室外环境中可获得而在室内环境中不可获得的信号强度值；测量的信号强度在室内环境的预期的最大信号强度值以上；大气测量结果在预期的室外大气条件的范围内或不在预期的室内大气条件的范围内(例如，在给定当前天气条件、时间或年份的情况下、或没有这样的限制的情况下)；或者测量结果与针对室外环境或室内环境的预期特性之间的比较。当然，当确定与前述的示例中的任何示例相反时，可以认为接收器在内部。
在一些实施方式中，可以使用例如在图6处描述的方法的方法来将上面的输入转换成置信度值(例如被归一化)。例如，可以将平均环境音频幅度与预定阈值进行比较并且可以将该比较映射到接收器在室内或室外的置信度水平。作为另外的示例，可以将在接收器处进行的温度测量结果与从服务器或远程气象站接收到的室外温度估计进行比较，然后可以将差映射到置信度水平。或者，作为另外的示例，可以使用室外环境RF噪声的测量结果来生成置信度水平。
使用内部/外部确定来改进接收器的估计位置
如先前所讨论的那样，确定接收器在建筑物内部可以用于生成接收器的估计位置，该估计位置比在没有这样的知识的情况下做出的估计位置更接近接收器的真实位置。改进接收器的估计位置的一个实施方式利用与位于接收器的初始估计位置的阈值距离内的建筑物的特定楼层或多个楼层或者先前确定的建筑物的位置相关联的“边界多边形”。当确定接收器在接收器的初始估计位置的阈值距离内的建筑物内部时，接收器的估计位置可以被投影到针对该建筑物的边界多边形上，如下面更详细描述的那样。
图7示出了与图1的建筑物190的三个楼层相关联的示例边界多边形。在一个实施方式中，边界多边形是定位在描述建筑物的楼层或建筑物的轮廓的二维平面中的点的集合。如所示的那样，与楼层101和楼层102相关联的边界多边形的尺寸和形状类似，而与楼层104相关联的边界多边形的尺寸更小。边界多边形不需要描述成四边形的。例如，边界多边形可以包括任何形状和尺寸。边界多边形在数据中可以被表示为表示边界多边形的节点(例如，被示为黑点的描述多边形的线段的交点)的点的集合、多边形的边界或多边形的面积，或者通过使用其他方法而被表示。描述边界多边形的点或边界多边形内的另外的点可以与建筑物以及在一些情况下建筑物的特定楼层的坐标(例如，建筑物的ENU坐标、LL或LLA)相关联。
如果先前已确定接收器120在建筑物内部，则可以使用与建筑物相关联的边界多边形来生成接收器120的其他估计位置，以改进接收器120的先前估计位置。
在图8中示出了用于改进接收器120的估计位置的功能细节。图8中所示的步骤可以发生在图2的步骤285处，其包括：在确定接收器120在建筑物内部时，识别与建筑物相关联的边界多边形、估计位置和/或估计海拔(步骤885a)；将估计位置投影到边界多边形上以生成对接收器的位置的其他估计(步骤885b)；以及可选地使用其他估计位置作为到位置估计算法(例如卡尔曼滤波器(Kalman Filter)、粒子滤波器等)的输入(步骤885c)。
将点(例如，接收器120的2D或3D估计位置)投影到通过多边形描述的水平面上的步骤在本领域中是公知的。建筑物的不同楼层可以具有不同的外部边界多边形。在这样的情况下，可以在与接收器120的估计海拔对应的楼层的边界多边形上完成投影。例如，如果对接收器的位置的初始估计将接收器放置在图1的建筑物190外部但在与建筑物190的楼层4对应的估计海拔处，则可以识别楼层4的边界多边形，并且接收器的位置可以被投影到建筑物190中的被指定为“C”的位置。
在图9中示出了用于识别与建筑物相关联的边界多边形、估计位置和/或估计海拔的一个实施方式。在图9中所示的步骤可以发生在图8的步骤885a处，其包括：识别接收器120被估计所在的建筑物中的楼层(例如使用海拔估计，或使用其他值)(步骤986)；以及识别与该楼层相关联的边界多边形(步骤987)。
可以使用本领域已知的方法识别接收器120被估计所在的建筑物的楼层。一个这样的方法包括通过使用楼层水平-海拔查找表并且针对诸如用户高度(例如用户携带接收器120的高度)的因素进行调整来将接收器120的海拔估计映射到建筑物的具体楼层。可以在每个楼层水平的高度(绝对高度)附近分配范围(例如楼层阈值和天花板阈值)，以将接收器120的海拔估计映射到楼层。在一个楼层的范围与紧接其之上和/或之下的楼层之间存在间隙的情况下，可以执行逻辑以基于楼层水平蓝图/室内地图信息和接收器120的楼层位置来确定楼层。
其他方面
本公开内容的方法可以通过硬件、固件或软件来实现。还构想了包括程序指令的一个或更多个非暂态机器可读介质，该程序指令在由一个或更多个机器执行时使一个或更多个机器执行描述的方法中的任何方法。如本文中所使用的，机器可读介质包括所有形式的法定机器可读介质(例如，法定非易失性或易失性存储介质、法定可移动或不可移动介质、法定集成电路介质、法定磁存储介质、法定光存储介质或任何其他法定存储介质)。如本文中所使用的，机器可读介质不包括非法定介质。作为示例，机器可以包括一个或更多个计算装置、处理器、控制器、集成电路、芯片、片上系统、服务器、可编程逻辑器件、其他电路系统以及/或者本文中描述或以其他方式在本领域中已知的其他的合适装置。
本文中描述的方法步骤可以是与顺序无关的，并且因此可以以与所描述的顺序不同的顺序来执行。还应注意的是，如本领域技术人员将会理解的那样，可以组合在本文中描述的不同方法步骤以形成任何数量的方法。还应当注意的是，在本文中描述的任何两个或更多个步骤可以同时执行。由于各种原因，例如实现降低的制造成本、较低的功耗以及提高的处理效率，在本文中公开的任何方法步骤或特征可以明确地被限制在一个权利要求之外。由发射器或接收器执行的方法步骤可以由服务器执行，或者由服务器执行的方法步骤也可以由发射器或接收器执行。
还构想了如下系统，该系统包括执行或可操作以执行本文中公开的不同方法步骤/阶段的一个或更多个模块，其中使用本文中列出的一个或更多个机器或其他合适的硬件来实现模块。
当两个事物(例如，模块或其他特征)彼此“耦接”时，这两个事物可以直接连接在一起(例如，在附图中通过连接这两个事物的线来示出)，或者由一个或更多个中间事物隔开。在没有线和中间事物连接两个特定事物的情况下，除非另有说明，否则构想这些事物是耦接的。在一个事物的输出端和另一事物的输入端彼此耦接的情况下，即使数据经过一个或更多个中间事物，从输出端发送的信息(例如，数据和/或信令)也会被输入端接收到。在本文中公开的所有信息可以使用任何协议通过任何通信路径来传输。数据、指令、命令、信息、信号、比特、符号和芯片等可以由电压、电流、电磁波、磁场或磁粒子、或者光场或光粒子来表示。
词语“包括”、“包括有”、“包含”、“具有”等应被解释为与排他性意义(即，仅由…组成)相反的包含性意义(即，不限于)。使用单数或复数的词语也分别包括复数或单数。在详细描述中使用的词语“或(或或者)”以及词语“和(或以及)”涵盖列表中的任何项和所有项。词语“一些”、“任何”和“至少一个”指代一个或更多个。术语“可以”在本文中用于指示示例，而不是要求—例如，“可以”执行某操作或“可以”具有某特性的事物不需要在每个实施方式中均执行该操作或具有该特性，但是该事物在至少一个实施方式中执行该操作或具有该特性。
作为示例，在本文中描述的发射器可以包括：(一个或更多个)天线模块，用于与其他系统(例如卫星、其他发射器、接收器、服务器)交换信号；(一个或更多个)RF前端模块，具有电路系统部件(例如，模拟/数字逻辑和电力电路系统、调谐电路系统、缓冲器和功率放大器以及本领域已知的或在本文中另外地公开的其他部件)；(一个或更多个)处理模块，用于执行信号处理(例如，在选定时间，使用选定频率、使用选定代码和/或使用选定相位生成用于向其他系统传输的信号)、本文中描述的方法或其他处理；(一个或更多个)存储器模块，用于提供对与本文中描述的可以由(一个或更多个)处理模块执行的操作方法有关的数据和/或指令的存储和检索；(一个或更多个)传感器模块，用于测量在发射器处或附近的条件(例如压力、温度、湿度、风或其他条件)；以及/或者(一个或更多个)接口模块，用于除了经由无线电链路之外、经由其他链路与其他系统交换信息。由发射器发送的信号可以携带不同的信息，在接收器或服务器确定了该信息时，可以识别以下内容：发射信号的发射器；该发射器的位置(LLA)、该发射器处或附近的压力、温度、湿度以及其他条件；以及/或者其他信息。
应当注意，术语“定位系统”可以指代卫星系统(例如，全球导航卫星系统(GNSS)，诸如GPS、格洛纳斯(GLONASS)、伽利略(Galileo)和北斗(Compass/Beidou))、地面系统和卫星/地面混合系统。
在本文中公开的某些方面涉及对接收器的位置进行估计的定位模块—例如，其中位置由如下项表示：纬度、经度和/或海拔坐标；x、y和/或z坐标；角坐标；或其他表示。定位模块使用各种技术来估计接收器的位置，包括三角测量法，三角测量法是使用几何结构、以使用由接收器从不同的信标(例如，地面发射器和/或卫星)接收到的不同“定位”(或“测距”)信号行进的距离来估计接收器的位置的处理。如果诸如来自信标的定位信号的发送时间和接收时间的位置信息是已知的，则这些时间之间的差乘以光速将提供定位信号从该信标行进至接收器的距离的估计。与来自不同信标的不同定位信号对应的不同的估计距离可以与诸如那些信标的位置的位置信息一起使用，以估计接收器的位置。于2012年3月6日公告的共同受让的美国专利第8,130,141号中以及于2012年7月19日公布的美国专利申请公布第US 2012/0182180号中描述了基于来自信标(例如发射器和/或卫星)的定位信号估计接收器的位置的定位系统和方法。
相关申请
本申请涉及于2015年9月28日提交的题为“USING ALTITUDE ESTIMATES TO AIDINDOOR-OUTDOOR DETECTION AND RECEIVER LOCATION ADJUSTMENTS”的美国专利申请序列第62/233,952号，其内容通过引用整体并入到本文中。

Claims (18)

1.一种使用基于海拔的室内/室外检测改进估计位置的方法，所述方法包括：
确定接收器的估计位置；
确定所述接收器的估计海拔；
识别与所述估计位置相关联的海拔；
确定所述估计海拔与识别海拔之间的关系是否满足第一条件；
根据所述关系是否满足所述第一条件来确定所述接收器在建筑物内部还是外部；以及
基于确定所述接收器在内部还是外部来改进所述估计位置或所述估计海拔中的一者或两者。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，识别与所述估计位置相关联的海拔包括：
使用所述估计位置来识别基准点；
识别与所述基准点相关联的海拔；以及
使用所述基准点的海拔作为所述识别海拔。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述基准点具有在所述估计位置的阈值距离内的位置参数。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，确定所述估计海拔与所述识别海拔之间的关系是否满足第一条件包括：
确定所述估计海拔与所述识别海拔之间的海拔差，其中，如果所述海拔差大于阈值，则满足所述第一条件。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，根据所述关系是否满足所述第一条件来确定所述接收器在所述建筑物内部还是外部包括：
如果所述关系满足所述第一条件，则确定所述接收器在所述建筑物内部；以及
如果所述关系不满足所述第一条件，则确定所述接收器在所述建筑物外部。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，确定所述估计海拔与所述识别海拔之间的关系是否满足第一条件包括：
确定所述估计海拔是否大于所述识别海拔，
其中，如果所述估计海拔大于所述识别海拔，则满足所述第一条件。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，确定所述估计海拔与所述识别海拔之间的关系是否满足第一条件包括：
确定所述估计海拔与所述识别海拔之间的海拔差；以及
使用所述海拔差来生成表示所述接收器在建筑物内部而不在建筑物外部的置信度的置信度值，
其中，如果所述置信度值满足阈值标准，则满足所述第一条件。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，根据所述关系是否满足所述第一条件来确定所述接收器在所述建筑物内部还是外部包括：
如果所述关系满足所述第一条件，则确定所述接收器在所述建筑物内部；以及
如果所述关系不满足所述第一条件，则：
识别一个或更多个生成的置信度值；
接收与第一考虑因素有关的输入；
使用所述输入来生成其他置信度值，
其中，所述其他置信度值表示所述接收器在所述建筑物内部而不在所述建筑物外部的置信度；
使用所述一个或更多个生成的置信度值和所述其他置信度值来生成组合置信度值；以及
使用所述组合置信度值来确定所述接收器在所述建筑物内部还是外部。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述一个或更多个生成的置信度值中的一者是使用海拔差生成的。
10.根据权利要求8所述的方法，其中，与所述第一考虑因素有关的所述输入是环境音频水平的测量结果。
11.根据权利要求8所述的方法，其中，所述组合置信度值是通过对所述一个或更多个生成的置信度值和所述其他置信度值求平均而生成的。
12.根据权利要求1所述的方法，其中，根据所述关系是否满足所述第一条件来确定所述接收器在所述建筑物内部还是外部包括：
如果所述关系满足所述第一条件，则确定所述接收器在所述建筑物内部；以及
如果所述关系不满足所述第一条件，则基于一个或更多个其他考虑因素来确定所述接收器在所述建筑物外部还是内部，
其中，所述一个或更多个其他考虑因素包括：环境音频的测量结果、环境温度的测量结果、RF噪声的测量结果或信号强度的测量结果中的一个或更多个是否与针对室内环境或室外环境所识别的音频、温度、RF噪声或信号强度的相应阈值匹配。
13.根据权利要求1所述的方法，其中，基于确定所述接收器在内部还是外部来改进所述估计位置或所述估计海拔中的一者或两者包括：
使用所述估计海拔或所述估计位置来识别与建筑物中的楼层相关联的边界多边形；以及
将所述接收器的估计位置投影到所述边界多边形上，以生成所述接收器的位置的其他估计。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，将所述接收器的位置的所述其他估计用作至位置估计算法的输入。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述位置估计算法包括卡尔曼滤波器。
16.根据权利要求13所述的方法，其中，使用所述估计海拔或所述估计位置来识别与建筑物中的楼层相关联的边界多边形包括：
识别所述建筑物中的与所述接收器的估计海拔匹配的楼层；以及
识别与所述楼层相关联的边界多边形。
17.包括程序指令的一种或更多种非暂态机器可读介质，所述程序指令在由一个或更多个机器执行时，使所述一个或更多个机器执行根据权利要求1所述的方法。
18.一种用于使用基于海拔的室内/室外检测来改进估计位置的系统，其中，所述系统包括能够操作以执行根据权利要求1所述的方法的一个或更多个模块。
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